ES2345835T3 - Dispositivo de deteccion y procedimiento correspondiente. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo sensor (1) capaz de determinar la temperatura de un líquido y la conductividad eléctrica de dicho líquido a la mencionada temperatura, de manera que dicho dispositivo sensor comprende, como mínimo, un sensor de temperatura (3) para proporcionar datos de medición de temperatura, dispuesto de manera tal que dicho sensor de temperatura está físicamente aislado con respecto a dicho líquido cuando el dispositivo sensor está sumergido en el líquido, comprendiendo además dicho dispositivo: - un sensor de conductividad eléctrica dispuesto para facilitar datos de medición de conductividad para determinar la conductividad eléctrica de dicho líquido, - medios de almacenamiento (4) - un procesador (7) para procesar dichos datos de medición de conductividad y dichos datos de medición de temperatura de dicho sensor de conductividad eléctrica y dicho, como mínimo, un sensor de temperatura caracterizado porque dichos medios de almacenamiento (4) contienen una o varias características de respuesta de temperatura de dicho sensor de temperatura, cada respuesta de temperatura indicando variaciones de temperatura de dicho sensor de temperatura como función del tiempo en un intervalo de temperatura; y en el que dicho procesador está dispuesto para: - medir de manera sustancialmente instantánea dicha conductividad eléctrica cuando dicho dispositivo sensor es sumergido en dicho líquido, en base a dichos datos de medición de conductividad, y - evaluar dicha medición de temperatura, datos de dicho sensor de temperatura medidos cuando dicho dispositivo sensor es sumergido en dicho líquido, en una fracción de dicho intervalo de temperatura de dicha característica de temperatura entre una temperatura inicial y una temperatura intermedia medida por dicho sensor de temperatura después de inmersión en dicho líquido y determinando de esta manera la temperatura de dicho líquido utilizando una o varias de dichas características de respuesta de temperatura almacenadas.
Description
Dispositivo de detección y procedimiento
correspondiente.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de detección y a un procedimiento para la utilización de
dicho dispositivo. En particular, la invención se refiere a un
dispositivo de detección capaz de determinar la temperatura de un
líquido, preferentemente un líquido de lavado, y la conductividad
eléctrica de dicho líquido a dicha temperatura.
Los dispositivos de detección para determinar la
conductividad eléctrica y la temperatura pueden ser utilizados para
la supervisión de procesos de lavado (platos) a efectos, por
ejemplo, de determinar la concentración de detergente disponible
para el lavado (platos) y para la nueva dosificación (llenado) de
detergente en caso necesario. Si bien la conductividad eléctrica es
una medida para la concentración de detergente, la temperatura se
mide también, dado que la conductividad eléctrica depende de la
temperatura.
El documento US 4.733.798 describe un
procedimiento y aparato para controlar la concentración de agua de
lavado en una máquina para el lavado de vajilla, en el que la
conductividad de la solución de lavado de la vajilla se mide igual
que la temperatura, a efectos de compensar los cambios de
concentración aparentes únicamente apreciados con cambios de la
temperatura de la solución de lavado.
El documento EP 1 704 810, a nombre de la
presente solicitante describe un dispositivo autónomo y supervisado
de forma inalámbrica, por ejemplo, para supervisar el proceso de
lavado dentro de una máquina lavaplatos industrial relativamente
pequeña, cuyo dispositivo supervisa la conductividad eléctrica y la
temperatura del líquido de lavado. El sensor de temperatura del
dispositivo de control está aislado físicamente con respecto al
líquido en el sentido de estar encapsulado por el material que
protege al detector contra el ambiente químico circundante
agresivo, de manera que el dispositivo de supervisión o control
funciona durante el lavado de los platos. El dispositivo de control
que se da a conocer utiliza un valor límite almacenado de la
conductividad eléctrica, por debajo del cual la concentración del
detergente en el líquido de lavado se considera demasiado baja y el
usuario recibe un aviso.
El documento WO 03/100153 da a conocer un
dispositivo sensor y un procedimiento de utilización para dicho
dispositivo. El dispositivo sensor está adaptado para detectar,
identificar y/o medir una característica química y/o física cuando
tiene lugar la colocación del dispositivo en un ambiente
determinado, especialmente un medio líquido para el que se busca
una supervisión o control. El dispositivo sensor comprende un sensor
de conductividad y un sensor de temperatura. Estos elementos
sensores están diseñados para detectar características de un
ambiente circundante de los elementos sensores. El dispositivo
sensor comprende también un componente de almacenamiento de datos
que tiene uno o varios elementos de almacenamiento. Estos elementos
de almacenamiento se encuentran en comunicación con los elementos
sensores, de manera tal que las características detectadas están
almacenadas de forma recuperable. Esta información puede ser
almacenada durante un tiempo corto o un tiempo relativamente
largo.
Un problema en la determinación de la cantidad
de detergente por medición de la conductividad eléctrica y
temperatura es que la calidad, en particular la conductividad
eléctrica, del agua sin detergente varía de una zona geográfica a
otra. Esta variación puede ser superior que la influencia de la
adición del detergente. A efectos de compensar esta variación para
determinar un valor umbral fiable, es deseable obtener información
sobre la conductividad eléctrica y la temperatura a la que se
determinó la conductividad eléctrica del líquido de lavado sin
disolver detergente. Los usuarios de los dispositivos sensores, no
obstante, sumergen frecuentemente el dispositivo sensor en el
líquido de lavado casi simultáneamente con la adición del detergente
en el líquido. Mientras que la conductividad eléctrica del agua
puede ser medida con rapidez, la temperatura asociada no puede
serlo como resultado del encapsulado físico del sensor de
temperatura en el dispositivo sensor.
Por lo tanto, existe la necesidad dentro de esta
técnica de un dispositivo sensor que sea capaz de determinar de
manera rápida y precisa la temperatura de un líquido y la
conductividad eléctrica a dicha temperatura.
Es un objetivo de la invención dar a conocer un
dispositivo sensor de este tipo. Este objetivo se consigue mediante
un dispositivo sensor, tal como se define en la reivindicación 1, y
un método, tal como se define en la reivindicación 13.
La invención permite determinar tanto la
conductividad eléctrica como la temperatura del líquido
esencialmente libre de detergente. La conductividad eléctrica es
medida sustancialmente de forma instantánea, preferentemente dentro
de 30 segundos desde la inmersión en el líquido, más preferentemente
dentro de 20 segundos, todavía más preferentemente dentro de 15
segundos y de modo más preferente dentro de 10 segundos para
determinar la conductividad eléctrica. La conductividad eléctrica
puede ser medida efectuando la medición de la resistencia
eléctrica. Se observará que dentro de estos límites de tiempo, en
vez de una medición única, se pueden llevar a cabo múltiples
mediciones. Estas mediciones múltiples pueden ser promediadas para
determinar la conductividad eléctrica del líquido esencialmente
libre de detergente. Dado que el sensor de temperatura está
físicamente aislado con respecto al líquido, la temperatura del
agua para la que la conductividad eléctrica ha sido medida de
manera sustancialmente instantánea, se determina evaluando datos de
medición de temperatura durante solamente una fracción de la
característica de respuesta de la temperatura del sensor entre una
temperatura inicial y una temperatura intermedia. El tiempo
relacionado con esta fracción de evolución se escoge de manera que
el detergente no se ha disuelto significativamente en el líquido. No
es necesario esperar hasta que el sensor alcanza la temperatura del
líquido a cuya temperatura de medición la conductividad del líquido,
dado que las características de respuesta de temperatura
posibilitan una determinación rápida y precisa de la temperatura
del líquido. Como consecuencia, tanto la conductividad eléctrica
como la temperatura relativa a dicha conductividad eléctrica pueden
ser determinadas de manera fácil y rápida.
Una realización de la invención es definida en
las reivindicaciones 2 y 16. Esta temperatura adicional puede ser
una temperatura de referencia a la que se conoce la conductividad
eléctrica del detergente disuelto en dicho líquido y cuya
temperatura es próxima a la temperatura real de lavado o es la
verdadera temperatura de lavado.
Otra realización de la invención es definida en
las reivindicaciones 3 y 15. Se ha determinado que para dichas
fracciones del intervalo de temperatura, la temperatura del líquido
puede ser determinada con precisión con extrapolación de una manera
suficientemente rápida.
Otra realización de la invención es definida en
las reivindicaciones 4 y 16. Esta realización corresponde a
situaciones de aplicación práctica del dispositivo sensor, de manera
que el dispositivo sensor se encuentra a temperatura ambiente y el
líquido aproximadamente a 40-60ºC.
Otras realizaciones de la invención están
definidas en las reivindicaciones 5-7 y
16-18. Seleccionando un cambio de temperatura fijo
de manera apropiada se puede realizar una corta medición de tiempo
con elevada precisión para determinar la temperatura del líquido
asociada con la conductividad eléctrica medida de manera
instantánea.
En la realización definida en las
reivindicaciones 8 y 19, se define una medición para la situación en
la que el dispositivo sensor es sumergido por primera vez en un
líquido que ya contiene detergente disuelto. Un umbral determinado
en base a la conductividad eléctrica obtenida de este modo no es
fiable. Cuando el dispositivo sensor es sumergido más adelante en
un líquido sustancialmente libre de detergente disuelto, la
conductividad eléctrica originalmente almacenada es sustituida por
la conductividad eléctrica apropiada que se ha determinado para
establecer un umbral fiable.
La realización de la invención, tal como se ha
definido en las reivindicaciones 9 y 20, es ventajosa por el hecho
de que el umbral indicativo de escasez de detergente es establecido
de manera automática. En el caso de que la temperatura del líquido
para la que se ha determinado la conductividad eléctrica instantánea
es sustancialmente igual a la temperatura real del proceso de
lavado de platos, se puede utilizar la conductividad eléctrica
determinada instantáneamente en vez de la conductividad eléctrica
corregida. Los datos almacenados referentes a la conductividad
eléctrica del detergente disuelto en el líquido pueden ser
simplemente un valor constante, así como otros datos más complejos,
tales como una curva de juste, y pueden depender de múltiples
factores, por ejemplo, la composición química del detergente.
La realización de la invención, tal como se ha
definido en las reivindicaciones 10-12, 21 y 22
proporciona un dispositivo sensor capaz de avisar al usuario de la
escasez de detergente en el líquido de lavado de una máquina
lavaplatos.
La invención se describirá a continuación en
base a los dibujos adjuntos, que muestran esquemáticamente una
realización de la invención. Quedará evidente que la invención no
está de modo alguno limitada por estos ejemplos de realización.
En los dibujos:
La figura 1 muestra un cuerpo flotante para un
dispositivo de detección, de acuerdo con una realización de la
invención;
La figura 2 muestra esquemáticamente el
dispositivo sensor incorporado en el cuerpo flotante de la figura
1;
La figura 3 muestra esquemáticamente
características de respuesta de temperatura utilizadas en un
dispositivo sensor, de acuerdo con la invención;
La figura 4 es un diagrama de barras que muestra
esquemáticamente la conductividad eléctrica del agua que contiene
detergente para varias regiones geográficas con diferentes durezas
del agua;
La figura 5 es un diagrama de bloques que
muestra esquemáticamente el método, de acuerdo con la invención
implementado en el dispositivo de la figura 1; y
La figura 6 es un gráfico que muestra
esquemáticamente la disposición de datos de medición de
conductividad en una realización de un dispositivo de la
invención.
Las figuras 1 y 2 muestra un dispositivo sensor
(1) incorporado en un cuerpo envolvente (2), de acuerdo con una
realización de la invención. En la realización que se ha mostrado,
el dispositivo sensor (1) es de tipo inalámbrico y autónomo, capaz
de flotar en el líquido de una máquina lavaplatos (no mostrada) y de
calcular la concentración de detergente en dicha máquina, tal como
se describe en la solicitud de patente europea EP 1 704 810 del
solicitante. Después del montaje del dispositivo sensor (1) en el
cuerpo envolvente (2) del mismo y encapsular el dispositivo (1) en
resina dentro del cuerpo envolvente (2), este último protege los
circuitos del dispositivo sensor (1) contra un ambiente agresivo
constituido por el agua de lavado.
Se observará que el líquido de lavado tendrá que
estar de manera típica dentro de la máquina lavadora después de
terminar un ciclo de lavado durante varios ciclos. El dispositivo de
control puede estar dispuesto en la máquina de lavado antes de un
(serie de) ciclo o ciclos de lavado simplemente poniéndolo
(disposición) en el líquido de lavado.
En la figura 2, el dispositivo sensor (1)
comprende un sensor de temperatura (3) que, cuando el dispositivo
(1) es montado en su cuerpo envolvente (2), está físicamente aislado
con respecto al exterior con el cuerpo envolvente (2), por lo
tanto, con respecto a cualquier líquido en el que se pueda sumergir
el dispositivo sensor (1). El dispositivo sensor (1), que es del
tipo autónomo, es decir, autocontenido, comprende una fuente de
energía interna (8) a efectos de llevar a cabo sus funciones de
control y de señalización. En la realización que se ha mostrado, la
fuente de energía es una batería (8). El dispositivo sensor (1)
comprende también un sensor de conductividad, que consiste en dos
electrodos (5), dispuesto en diferentes posiciones sobre el panel
de circuito (6). Una apropiada disposición de los electrodos es
conocida por cualquier técnico en la materia. Los electrodos (5),
cuando son activados por el procesador (7), proporcionan datos de
medición para determinar la conductividad eléctrica del líquido
entre los electrodos (5).
El procesador (7) sirve, entre otras cosas, para
procesar datos de medición de conductividad procedentes de los
electrodos (5) y datos de medición de temperatura procedentes del
sensor de temperatura (3).
Los medios de almacenamiento (4) contienen una
serie de características de respuesta de temperatura del sensor de
temperatura (3), cuyas características de respuesta se describirán
de manera más detallada a continuación haciendo referencia a la
figura 3.
El procesador (7) está dispuesto de manera tal
que se activa cuando tiene lugar la detección de que el dispositivo
detector (1) está sumergido en un líquido a través de una medición
sustancialmente instantánea de la conductividad eléctrica entre los
electrodos (5) y empieza a determinar la conductividad eléctrica en
base a los datos de medición de dicho sensor de conductividad. Por
ejemplo, la medición es llevada a cabo cinco veces con intervalos
aproximadamente de 2,3 segundos y las conductividades medidas son
promediadas a continuación para determinar la conductividad
eléctrica del líquido sustancialmente libre de detergente. Además,
el procesador (7) valúa los datos de medición de la temperatura del
sensor de temperatura (3) medidos en una fracción del intervalo de
temperatura entre la temperatura inicial y la temperatura intermedia
que se encuentra por debajo de la temperatura del líquido después
de inmersión del dispositivo sensor (1) en el líquido y, por lo
tanto, determina la temperatura del líquido utilizando las
características de respuesta de temperatura almacenadas en los
medios de almacenamiento (4). Como resultado de que el intervalo de
temperatura medido es solamente una fracción del intervalo de
temperatura entre la temperatura inicial del dispositivo sensor (1)
y el líquido que lo rodea, la determinación de la temperatura del
líquido se puede llevar a cabo de manera rápida, tal como se
explicará a continuación.
La temperatura real de lavado no es
necesariamente idéntica a la temperatura del líquido en el momento
de la inmersión del dispositivo sensor (1), por ejemplo, a causa de
que el agua puede encontrarse algo más fría que una temperatura de
lavado ideal, debido, por ejemplo, a la adición de agua fría libre
de detergente a efectos de compensar una pérdida de agua durante el
drenaje del agua de lavado al final del ciclo de lavado anterior.
Por lo tanto, los medios de almacenamiento (4) contienen datos de
corrección referentes a la dependencia de la temperatura de la
conductividad eléctrica de un líquido libre de detergente y el
procesador (7) está dispuesto para corregir la conductividad
eléctrica determinada en base a los datos de corrección para
determinar una conductividad eléctrica corregida a una temperatura
posterior. La temperatura posterior representa una temperatura de
lavado. Los datos de corrección contienen en la presente realización
una fórmula que tiene como datos de inicio la temperatura del agua
con detergente sustancialmente disuelto y, como datos de salida, la
conductividad eléctrica del agua a la temperatura posterior.
En la realización de la invención que se ha
mostrado, los datos de corrección consisten en una serie de curvas,
de manera que cada una de dichas curvas se refiere para agua libre
de detergente que tiene una dureza determinada a la conductividad
de dicha agua a su temperatura.
En el dispositivo sensor (1), el procesador (7)
está dispuesto para almacenar en dichos medios de almacenamiento
(4) un valor de la conductividad eléctrica medido y/o determinado y
para sustituir dicho valor almacenado por otro valor de la
conductividad eléctrica medida si en la última sesión de lavado
dicho valor de conductividad eléctrica medida es menor que el valor
almacenado. Por medio de esta sustitución, se garantiza que la
conductividad eléctrica del agua libre de detergente es medida en
el agua más limpia en la que se ha sumergido el dispositivo sensor
(1), dada su primera medición y, por lo tanto, que la conductividad
almacenada es el mejor valor para representar la dureza del agua en
la zona en la que está montado el lavaplatos.
El procesador (7) del dispositivo sensor (1)
está dispuesto además para determinar un valor umbral para la
conductividad eléctrica, de manera que el valor umbral indica
escasez de detergente en el líquido. Para dicha determinación del
valor de umbral, el procesador (7) utiliza datos de conductividad
eléctrica de un detergente disuelto en el líquido, cuyos datos
están almacenados en los medios de almacenamiento (4). Si la
temperatura del líquido de lavado es sustancialmente igual a la
temperatura para la que se ha determinado la conductividad
eléctrica, el umbral es determinado sumando la conductividad del
detergente y la conductividad del líquido de lavado. Si la
temperatura del líquido de lavado es sustancialmente distinta de la
temperatura para la que se determina la conductividad eléctrica
instantáneamente (es decir, la temperatura adicional difiere de la
temperatura del líquido) el valor umbral se obtiene sumando la
conductividad del detergente y la conductividad eléctrica
corregida.
El procesador (7) está dispuesto además de
manera tal que después de determinar el valor de la conductividad
eléctrica del líquido de lavado con detergente disuelto, proporciona
una señal de aviso al transmisor RF (9) que a su vez transmite una
señal utilizando una antena (10). Esta última señal es recibida por
un dispositivo receptor (no mostrado) que produce una luz
intermitente y/o una señal audible a efectos de avisar al operador
de la máquina de lavado que debe rellenar detergente. En una
realización alternativa, que tampoco se ha mostrado, el elemento
receptor es parte de una unidad de dosificación automática autónoma
dispuesta en la máquina de lavado y activa esta unidad. En una
realización alternativa, siendo posible una comunicación de dos vías
entre el dispositivo sensor (1) y un receptor/transmisor, por
ejemplo, para solicitar al dispositivo sensor (1) si la cantidad de
detergente es todavía suficiente y obtener una respuesta
correspondiente. Otras realizaciones adecuadas alternativas con
respecto a la señalización se han descrito en la solicitud de
patente europea EP 1 704 810 del solicitante que se incorpora como
referencia a la presente solicitud.
En la figura 3 se han mostrado tres
características de respuesta de temperatura A, B y C, almacenadas en
el dispositivo de almacenamiento (4) del dispositivo sensor (1).
Las características representan la respuesta térmica, es decir, el
cambio de temperatura como función del tiempo del sensor, tal como
ocurriría cuando el dispositivo sensor en su conjunto, con una
temperatura inicial, es sumergido en un líquido que es esencialmente
idéntico en composición al líquido de lavado libre de detergente,
que en este caso es agua y que tiene una temperatura que difiere de
dicha temperatura inicial. Las características A, B y C han sido
obtenidas para una temperatura inicial del dispositivo sensor (1)
de 20ºC y temperatura de líquido de 40ºC, 50ºC o bien de 60ºC,
respectivamente.
Las características A, B y C fueron obtenidas
sumergiendo un dispositivo sensor (1) en agua y midiendo la
respuesta térmica del dispositivo. De manera alternativa, pueden ser
obtenidas de otras formas, por ejemplo, por modelo matemático y
simulación numérica de la respuesta térmica del dispositivo. La
representación de las características A, B y C en el dispositivo de
almacenamiento (4) puede ser cualquier formato adecuado para
almacenamiento, por ejemplo, una fórmula matemática o una tabla
numérica.
Utilizando dichas características de respuesta
de temperatura A, B y C, el procesador (7) determina la temperatura
del agua de lavado del modo siguiente. En primer lugar, después de
la inmersión del dispositivo (1) en el agua, mide una elevación de
temperatura fija utilizando el sensor de temperatura (3) y mide la
cantidad de tiempo que ello requiere en el procesador (7). En la
figura 3 el aumento de la temperatura está indicado por el
incremento entre T1 (temperatura inicial) y T2 (temperatura
intermedia) y el tiempo por t1, t2. Entonces, el procesador (7)
calcula \Deltat = t2-t1 e identifica la curva que
se adapta mejor a T1, T2 y \Deltat; en la figura 3 esta es la
curva B, que tiene una temperatura final de 50ºC. Otras formas de
determinar la temperatura del líquido utilizando características se
pueden concebir también, tal como utilizar un intervalo de tiempo
fijo y un intervalo de temperatura variable. No obstante, el
intervalo de temperatura fijo tiene la ventaja de permitir una
determinación especialmente rápida y precisa de la temperatura del
líquido. En la figura 3, T1 y T2 son respectivamente 32,5ºC y
37,5ºC, por lo que el intervalo es de 5ºC, lo que significa que la
medición tiene lugar en una fracción relativamente pequeña del
intervalo de temperatura entre 20ºC y 50ºC, siendo la fracción
menor de 0,25. La medición tiene lugar poco tiempo después de la
inmersión, como resultado de lo cual la medición en una parte de la
respuesta de calentamiento tiene un gradiente de temperatura
relativamente grande. Como resultado de ello, la temperatura del
agua puede ser determinada de manera rápida y precisa, mientras que
el eventual detergente no se ha disuelto todavía en el líquido de
lavado.
Evidentemente, si se determina un tiempo
\Deltat' ó \Deltat'', la temperatura del líquido es determinada
respectivamente con valores de 40ºC ó 60ºC, respectivamente.
La figura 4 muestra las diferencias de dureza
del agua entre cuatro regiones I, II, III y IV, respectivamente y
la influencia de estas diferencias en la conductividad eléctrica
total E en \muS de líquido de lavado que contiene detergente. Por
ejemplo, en la región (III) el agua es dura y aporta 2400 Siemens a
la conductividad eléctrica del agua, mientras que la aportación de
la concentración de detergente que es suficiente solamente para el
lavado aporta solamente 1600 Siemens. Se ha observado que la
conductividad total del agua es esencialmente la suma de esas dos
conductividades individuales. Esta suma es igual a un valor umbral
que puede ser ajustado automáticamente por el método y dispositivo,
según la realización descrita de la invención, para mostrar la
escasez de detergente.
La figura 5 muestra el método, según la
invención, implementado en el dispositivo de la figura 1. En primer
lugar, en la etapa (100) el dispositivo pasa, en el momento de la
inmersión en el agua, de su modalidad de espera a su modalidad
activa y empieza a medir datos para determinar la conductividad
eléctrica y la temperatura del agua en la etapa (200). A
continuación, en la etapa (210) se determina la conductividad
eléctrica a partir de datos de resistencia eléctrica medidos; esto
se describirá de manera más detallada en la figura 6. En paralelo
con la etapa (210), la temperatura del agua es determinada en la
etapa (220), por evaluación de datos de medición de temperatura
obtenidos entre una temperatura inicial de 32,5ºC y una temperatura
intermedia de 37,5ºC después de que el dispositivo ha sido
sumergido en el agua y extrapolando luego el aumento de temperatura
con ayuda de la característica de respuesta a la temperatura
similar a la que se ha mostrado en la figura 3.
A continuación, en la etapa (230) se calcula la
conductividad del agua, cuya agua se supone que se encuentra
esencialmente libre de detergente, con una corrección para su
temperatura en base a los datos de corrección que comprenden la
dependencia de la temperatura de la conductividad eléctrica del
agua. En la etapa (240) se determina un punto de ajuste como suma
de la conductividad corregida y la conductividad del disolvente
disuelto en agua de la misma temperatura que la temperatura del agua
determinada. La conductividad del detergente disuelto en agua es la
conductividad a 60ºC que es una temperatura más próxima o que se
encuentra en la temperatura de lavado y para la que se conocen
valores de conductividad estándar en esta técnica. En una
realización alternativa, la conductividad del detergente disuelto
en agua se obtiene a partir de una tabla que relaciona la
conductividad para una serie de temperaturas próximas a la
temperatura del agua de lavado.
En la etapa (250) se dispara una señal de aviso
si la conductividad medida es menor que el punto de ajuste, lo que
resulta en la emisión de una luz intermitente roja con una elevada
intensidad por un led, tal como se ha indicado por la etapa (260).
En la misma etapa (250), el LED será activado para emitir luz verde,
tal como se ha indicado por la etapa (270). Esto sirve para el
objetivo de indicar que una cantidad suficiente de detergente se
encuentra presente en el agua de lavado. La etapa (250) está seguida
de la etapa (280) en cuya etapa se determina nuevamente la
conductividad eléctrica del agua. En utilización normal, esta
segunda medición tiene lugar en agua con detergente disuelto en la
misma. La temperatura del agua es determinada también nuevamente en
este caso sin extrapolación. Las etapas (250) y (280) son repetidas
a intervalos reglares durante un ciclo de lavado (indicado por las
flechas (290)). Una vez que el dispositivo ha sido sacado del agua,
preferentemente después de que se ha completado el ciclo de lavado,
el dispositivo pasa de modalidad activa a modalidad de espera (esta
transición no se ha mostrado en la figura 5).
En la figura 6 se ha mostrado la forma en la que
la conductividad eléctrica del líquido es determinada a partir de
un valor de resistencia medido del líquido entre los dos electrodos
(5). En primer lugar, el valor de la resistencia es determinado
midiendo una corriente eléctrica para un voltaje determinado entre
ambos electrodos (5). A continuación, la conductividad eléctrica es
medida de una curva que relaciona la resistencia a la conductividad
determinada experimentalmente en una etapa anterior, de la que es un
ejemplo la curva de la figura 6.
La figura 6 muestra también la forma en la que
partiendo del punto de ajuste de la conductividad eléctrica,
determinada en la etapa (240) de la figura 5, se determina un punto
de ajuste para la resistencia eléctrica. El punto de ajuste para la
conductividad eléctrica, etapa (240), se determina añadiendo la
conductividad determinada esencialmente con agua libre de
detergente disuelto a la conductividad del agua con detergente
disuelto en la misma, representada en la figura 6 por X1 o bien Y1
para una situación y X2, Y2 para otra situación. A continuación, el
punto de ajuste para la resistencia eléctrica es leído de la curva
en el punto de ajuste de la conductividad calculado de esta forma.
El valor X1 representa una situación del agua con un número
relativamente reducido de partículas con conducción eléctrica, tal
como sales ionizadas, que se considera como "agua blanda". El
valor X2 representa "agua dura". El valor Y1, Y2 representa en
este ejemplo una concentración de detergente de 0,9 gramos/litro
que es equivalente a una conductividad de 1600 \muSiemens.
Los ejemplos mostrados se facilitan con objetivo
ilustrativo solamente y no se tienen que considerar limitativos.
Por ejemplo, el circuito de la figura 2 no tiene que formar parte de
un dispositivo de control autónomo e inalámbrico para una pequeña
máquina lavaplatos industrial, sino que por el contrario se puede
instalar como parte fija de una máquina de lavado grande. Además,
la gama de temperatura de medición puede diferir entre el intervalo
de 32,5ºC y 37,5ºC, tal como se utiliza en el ejemplo. Otras varias
modificaciones son posibles sin salir del ámbito de la invención,
tal como se define en las siguientes reivindicaciones.
Claims (23)
1. Dispositivo sensor (1) capaz de determinar la
temperatura de un líquido y la conductividad eléctrica de dicho
líquido a la mencionada temperatura, de manera que dicho dispositivo
sensor comprende, como mínimo, un sensor de temperatura (3) para
proporcionar datos de medición de temperatura, dispuesto de manera
tal que dicho sensor de temperatura está físicamente aislado con
respecto a dicho líquido cuando el dispositivo sensor está
sumergido en el líquido, comprendiendo además dicho dispositivo:
- un sensor de conductividad eléctrica dispuesto
para facilitar datos de medición de conductividad para determinar
la conductividad eléctrica de dicho líquido,
- medios de almacenamiento (4)
- un procesador (7) para procesar dichos datos
de medición de conductividad y dichos datos de medición de
temperatura de dicho sensor de conductividad eléctrica y dicho,
como mínimo, un sensor de temperatura
caracterizado porque dichos medios de
almacenamiento (4) contienen una o varias características de
respuesta de temperatura de dicho sensor de temperatura, cada
respuesta de temperatura indicando variaciones de temperatura de
dicho sensor de temperatura como función del tiempo en un intervalo
de temperatura;
y en el que dicho procesador está dispuesto
para:
- medir de manera sustancialmente instantánea
dicha conductividad eléctrica cuando dicho dispositivo sensor es
sumergido en dicho líquido, en base a dichos datos de medición de
conductividad, y
- evaluar dicha medición de temperatura, datos
de dicho sensor de temperatura medidos cuando dicho dispositivo
sensor es sumergido en dicho líquido, en una fracción de dicho
intervalo de temperatura de dicha característica de temperatura
entre una temperatura inicial y una temperatura intermedia medida
por dicho sensor de temperatura después de inmersión en dicho
líquido y determinando de esta manera la temperatura de dicho
líquido utilizando una o varias de dichas características de
respuesta de temperatura almacenadas.
2. Dispositivo sensor (1), según la
reivindicación 1, en el que dichos medios de almacenamiento
contienen datos de corrección relativos a la dependencia de la
temperatura con respecto a la conductividad eléctrica de dicho
\hbox{líquido, y} dicho procesador está dispuesto para corregir
dicha conductividad eléctrica determinada en base a dichos datos de
corrección para determinar una conductividad eléctrica corregida a
una temperatura posterior distinta de dicha temperatura del
mencionado líquido.
3. Dispositivo sensor (1), según una o varias de
las reivindicaciones anteriores, en el que dicha fracción de dicho
intervalo de temperatura para evaluar dichos datos de medición de
temperatura es menor de 0,25.
4. Dispositivo sensor (1), según una o varias de
las reivindicaciones anteriores, en el que dicho intervalo de
temperaturas está comprendido entre 20º y 60ºC.
5. Dispositivo sensor (1), según una o varias de
las reivindicaciones anteriores, en el que dicha fracción de dicho
intervalo de temperatura para evaluar dichos datos de temperatura es
un intervalo de temperatura fijo, predeterminado.
6. Dispositivo sensor (1), según la
reivindicación 5, en el que dicho intervalo de temperatura fijo
predeterminado varía entre 32,5ºC y 37,5ºC.
7. Dispositivo sensor (1), según una o varias de
las reivindicaciones anteriores, en el que dicho procesador está
dispuesto para determinar dicha temperatura de dicho líquido
temporizando una variación de temperatura medida por dicho sensor
de temperatura entre dicha temperatura inicial y dicha temperatura
intermedia.
8. Dispositivo sensor (1), según una o varias de
las reivindicaciones anteriores, en el que dicho procesador (7) es
dispuesto para almacenar en dichos medios de almacenamiento dicha
conductividad eléctrica determinada y para sustituir dicha
conductividad eléctrica determinada almacenada por un nuevo valor de
conductividad eléctrica determinada si dicha nueva conductividad
eléctrica determinada es más baja que dicha conductividad eléctrica
determinada almacenada.
9. Dispositivo sensor (1), según la
reivindicación 1 ó 2, en el que dichos medios de almacenamiento
contienen datos que se refieren a la conductividad eléctrica del
detergente de un detergente disuelto en dicho líquido a dicha
temperatura posterior del mencionado líquido, y
dicho procesador está dispuesto para determinar
un valor de umbral de conductividad indicativo de escasez de
detergente en dicho líquido, siendo dicho valor de umbral la suma de
dicha conductividad eléctrica determinada o dicha conductividad
eléctrica corregida y dicha conductividad eléctrica del
detergente.
\global\parskip0.930000\baselineskip
10. Dispositivo sensor (1), según la
reivindicación 9, en el que dicho procesador está dispuesto para
determinar un valor de la conductividad eléctrica de dicho líquido
que contiene detergente disuelto y para proporcionar una señal de
alarma al determinar un valor para dicho valor de conductividad
eléctrica del líquido que contiene detergente disuelto que es menor
que dicho valor de umbral.
11. Dispositivo sensor (1), según una o varias
de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho dispositivo
sensor es un dispositivo autónomo e inalámbrico capaz de flotar en
dicho líquido.
12. Dispositivo sensor (1), según la
reivindicación 10, en el que dicho dispositivo sensor comprende
medios de señalización dispuestos de manera tal que dichos medios
de señalización son activados como respuesta a dicha señal de
alarma.
13. Procedimiento para determinar la temperatura
de un líquido y la conductividad eléctrica del mismo a dicha
temperatura mediante un dispositivo sensor capaz de determinar dicha
temperatura y dicha conductividad eléctrica, de manera que dicho
dispositivo sensor comprende, como mínimo, un sensor de temperatura
(3) para proporcionar datos de medición de temperatura dispuestos
de manera tal que dicho sensor de temperatura está físicamente
aislado con respecto a dicho líquido cuando dicho dispositivo sensor
está sumergido en dicho líquido, y
en el que dicho dispositivo sensor comprende,
como mínimo, un sensor para proporcionar datos de medición de
conductividad para determinar la conductividad eléctrica de dicho
líquido, caracterizándose dicho procedimiento por las siguientes
etapas:
- medir de manera sustancialmente instantánea
dicha conductividad eléctrica en base a dichos datos de medición de
conductividad de dicho sensor de conductividad,
- evaluar dichos datos de medición de
temperatura entre una temperatura inicial y una temperatura
intermedia después de inmersión de dicho dispositivo sensor en
dicho líquido, siendo dicha temperatura intermedia menor que dicha
temperatura del mencionado líquido, y
- determinar dicha temperatura del mencionado
líquido por comparación de dichos datos de medición de temperatura
evaluados con características de respuesta de temperatura de dicho
sensor de temperatura, cada una de dichas características de
respuesta de temperatura indicando variaciones de temperatura de
dicho sensor de temperatura como función del tiempo en un intervalo
de temperatura, de manera que dicho intervalo de temperatura incluye
dicha temperatura inicial y dicha temperatura intermedia.
14. Procedimiento, según la reivindicación 13,
que comprende además la etapa de corrección de dicha conductividad
eléctrica determinada en base a datos de corrección, cuyos datos de
corrección se refieren a la dependencia de la temperatura de la
conductividad eléctrica de dicho líquido, para determinar una
conductividad eléctrica corregida a una temperatura posterior que
difiere de dicha temperatura del mencionado líquido.
15. Procedimiento, según la reivindicación 13 ó
14, en el que dicha temperatura inicial y dicha temperatura
intermedia determinan un rango que es una fracción de dicho
intervalo de temperatura y en el que dicha fracción es menor de
0,25.
16. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones 13-15, en el que dicho intervalo de
temperatura está comprendido entre 20ºC y 60ºC.
17. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones 13-16, en el que dicha temperatura
inicial e intervalo de temperatura determinan un intervalo de
temperatura fijo predeterminado.
18. Procedimiento, según la reivindicación 17,
en el que dicho intervalo de temperatura fijo predeterminado varía
entre 32,5ºC y 37,5ºC.
19. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones 13-18, en el que dicho
procedimiento comprende además la etapa de determinar un intervalo
de tiempo para una variación de temperatura entre dicha temperatura
inicial y dicha temperatura intermedia.
20. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones 13-19, que comprende además las
etapas de
- almacenar dicha conductividad eléctrica
determinada,
- sustituir dicha conductividad eléctrica
determinada cuando mediante una nueva conductividad eléctrica
determinada si dicha nueva conductividad eléctrica determinada es
menor que dicho valor de la conductividad eléctrica almacenada.
21. Procedimiento, según la reivindicación 13 ó
14, que comprende además la etapa de determinar un valor de umbral
de conductividad indicativo de escasez de detergente en dicho
líquido, siendo dicho valor de umbral la suma de una de dichas
conductividad eléctrica o conductividad eléctrica corregida y una
conductividad eléctrica de un detergente disuelto en dicho líquido
a una o varias de dichas temperaturas de líquido y temperatura
posterior.
\global\parskip1.000000\baselineskip
22. Procedimiento, según la reivindicación 20,
que comprende además las etapas de:
- medir la conductividad eléctrica de dicho
líquido con detergente disuelto, y
- proporcionar una señal de alarma si dicha
conductividad eléctrica medida de dicho líquido con detergente
disuelto es menor que dicho valor de umbral.
23. Procedimiento, según la reivindicación 21,
en el que se activa un medio de señalización como respuesta a dicha
señal de alarma.
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